2017-2018學(xué)年高中生物第一章微生物培養(yǎng)技術(shù)第一節(jié)微生物的分離和純培養(yǎng)學(xué)案中圖版選修

1、第一節(jié)微生物的分離和純培養(yǎng)dj1.運(yùn)用微生物培養(yǎng)技術(shù)，完成微生物的分離和培養(yǎng)。2.比較消毒與滅菌的區(qū)別及適用范圍。3舉例說明常用的消毒與滅菌的方法。4闡明接種的方法。在進(jìn)行微生物的分離和純培養(yǎng)時(shí)，可根據(jù)微生物生長(zhǎng)繁殖和代謝的需要，將各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)混合在一起，配制成適合微生物生存的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)一一培養(yǎng)基。將溶化后的固體培養(yǎng)基基質(zhì)- -倒入無(wú)菌培養(yǎng)皿，冷卻凝固后制成的培養(yǎng)基稱為平板培養(yǎng)基。、純培養(yǎng)將所需的微生物從混雜的微生物群體中分離出來(lái)，獲得純種微生物，這個(gè)過程稱為純培養(yǎng)。這個(gè)過程中首先需要把相應(yīng)的研究對(duì)象移入培養(yǎng)基中，這一過程稱為接種。 在平板培養(yǎng)基上接種的方法有平板劃線法、稀釋涂布平板法、稀釋混合

2、平板法等。實(shí)驗(yàn)中要根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、培養(yǎng)基種類和實(shí)驗(yàn)器皿的差異，采用不同的接種方法。劃線的方法包括連續(xù)劃線法和交叉劃線法。連續(xù)劃線法是從平板邊緣的一點(diǎn)開始，連續(xù)作緊密的波浪式劃線。交叉劃線法是從平板的一邊作第一次平行劃線若干條。轉(zhuǎn)動(dòng)培養(yǎng)皿約70角，將接種環(huán)在火上灼燒并冷卻后，通過第一次劃線部分，作第二次平行劃線。同法進(jìn)行第三次、第四次劃線。通過平板劃線，聚集的多種微生物被分散到培養(yǎng)基的表面。在數(shù)次劃線后，可以分離得到由一個(gè)細(xì)菌繁殖而來(lái)的菌落。三、無(wú)菌技術(shù)在實(shí)驗(yàn)過程中，要對(duì)所用的器材、培養(yǎng)基進(jìn)行嚴(yán)格的滅菌工作場(chǎng)所進(jìn)行消毒。_ 滅菌 是指用強(qiáng)烈的理化因素殺死環(huán)境或物體內(nèi)外所有的微生物，常用的是高溫滅菌

3、法。而消毒一般是用相對(duì)溫和的理化方法殺死環(huán)境或物體上的病原微生物和有害微生物的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞，常用的是射線消毒法和化學(xué)藥劑消毒法。思考：日常生活中的牛奶在進(jìn)入市場(chǎng)銷售前要進(jìn)行消毒，可能采用哪種消毒方法呢？提示：用巴氏消毒法牛奶進(jìn)行消毒，可以殺死牛奶中的微生物， 而牛奶的營(yíng)養(yǎng)成分不會(huì)被破壞。四、微生物培養(yǎng)條件微生物的生長(zhǎng)繁殖還需要適宜的溫度，一般是將接種后的培養(yǎng)基放入恒溫培養(yǎng)箱中培 養(yǎng)。不同的微生物，使用的培養(yǎng)基、 培養(yǎng)溫度和時(shí)間有所不同。 大多數(shù)微生物適宜生長(zhǎng)的溫 度在2540C之間， 實(shí)驗(yàn)室中常采用2830C培養(yǎng)微生物。一般的細(xì)菌適合于中性環(huán)境生 長(zhǎng)，放線菌適合于偏堿性環(huán)境，而酵母菌和霉菌適合于微

4、酸性環(huán)境，配制培養(yǎng)基時(shí)需要根據(jù)微生物的類群調(diào)節(jié)pH。突破.ZliONG DIAN NAN DIAN TU FO1.培養(yǎng)基的成分與微生物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)微生物細(xì)胞是由C H O N P、S以及其他元素組成，其中C、H O N占細(xì)胞干重的90鳩上，這些元素最終來(lái)自外界環(huán)境中的各種無(wú)機(jī)化合物和有機(jī)化合物。這些化合物可以 歸納成碳源、氮源、水、無(wú)機(jī)鹽和生長(zhǎng)因子五大類。因而，雖然培養(yǎng)不同微生物的具體培養(yǎng) 基配方不同，但一般都要有這幾類物質(zhì)。下表為碳源、氮源與生長(zhǎng)因KJ= CHENG MU WAO YIN HANG詬理星礎(chǔ)知識(shí)-JI CHU ZHI SHr、培養(yǎng)基2子的相關(guān)知識(shí)。類別概念來(lái)源最常利用功能3碳

5、源能為微生物提供 生長(zhǎng)繁殖所需碳 元素的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)無(wú)機(jī)碳源：CQ、NaHCO等；有機(jī)碳源：糖類、脂肪 酸等含碳有機(jī) 物，花生粉餅、石油等天然物質(zhì)糖類 (葡萄糖)構(gòu)成細(xì)胞物質(zhì)和 一些代謝產(chǎn)物， 有些還是異氧微 生物的主要能源 物質(zhì)， 因此需要 曰.曰f .量最大氮源能為微生物提供 所需氮兀素的營(yíng) 養(yǎng)物質(zhì)無(wú)機(jī)氮源：N2、 氨、銨鹽、硝酸鹽等； 有機(jī)氮源：尿素、 牛肉膏和蛋白胨 等銨鹽、硝酸鹽等合成蛋白質(zhì)、核 酸以及含氮的代 謝產(chǎn)物生長(zhǎng)因子微生物生長(zhǎng)不可 缺少的微量有機(jī) 物，包括維生素、氨基酸和堿基等一些天然物質(zhì)， 如酵母膏、蛋白 胨、動(dòng)植物組織 提取液等有的種類需要是酶和核酸的組 成成分V- 之所以

6、要補(bǔ)充生長(zhǎng)因子，往往是由于微生物缺乏合成這些物質(zhì)所需的酶或合成能力有 限。此外，在提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)基還需要滿足微生物生長(zhǎng)對(duì)pH以及氧氣等的需求。如培養(yǎng)霉菌時(shí)需將培養(yǎng)基的pH調(diào)至酸性，培養(yǎng)細(xì)菌時(shí)需將pH調(diào)至中性或微堿性， 培養(yǎng) 厭氧微生物時(shí)則需要提供無(wú)氧的條件。2配制培養(yǎng)基的原則(1) 目的要明確。要根據(jù)培養(yǎng)的微生物的種類、培養(yǎng)的目的等，選擇原料。如自養(yǎng)微 生物可以用無(wú)機(jī)物作碳源、氮源，而且不需要生長(zhǎng)因子。(2) 營(yíng)養(yǎng)要協(xié)調(diào)。配制培養(yǎng)基時(shí)，必須注意各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度和比例。如蔗糖是多種微生物的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)， 但高濃度的蔗糖會(huì)抑制微生物的生長(zhǎng)。其中碳源和氮源的比例最為重要。例如：碳氮比為

7、4：1時(shí)，谷氨酸棒狀桿菌大量繁殖而產(chǎn)生谷氨酸少；碳氮比為3：1時(shí)，菌體繁殖受抑制而谷氨酸合成量大增。(3)pH要適宜。因?yàn)楦鞣N微生物適宜生長(zhǎng)的pH范圍不同。3消毒與滅菌的比較理化因素的 作用強(qiáng)度消滅微生物的范圍芽孢和孢子 能否被消滅消毒詔_較為溫和環(huán)境或物體上的病原微生物和有 害微生物不能火菌，人強(qiáng)烈環(huán)境或物體內(nèi)外所有的微生物能無(wú)菌技術(shù)除了用來(lái)防止實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)物被其他外來(lái)微生物污染外，還能有效避免操作者自身被微生物感染。4.幾種消毒和滅菌方法及其適用范圍操作方法類型適用范圍消 毒方 法煮沸消毒法日常生活常用100C煮沸56 min巴氏消毒法不耐咼溫的液體7075C煮30 min或80C煮15m

8、in化學(xué)藥劑生物活體、水源等擦拭等，如用酒精擦拭雙手、 用氯氣消毒水源紫外線房間、儀器設(shè)備紫外線照射30 min滅 菌方 法灼燒接種工具、接種時(shí)用的試管口 或瓶口等直接在酒精燈火焰的充分燃 燒層灼燒干熱火菌耐高溫、需要保持干燥的物 品，如玻璃器皿和金屬用具等物品放入干熱火菌箱，160170C加熱12 h4高壓蒸培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿等，生產(chǎn)和實(shí)咼壓蒸汽火菌鍋內(nèi)，100 kPa,汽火菌驗(yàn)室常用溫度121C,1530 min bib ikii Jiui aiaih itikiui用巴氏消毒法對(duì)牛奶進(jìn)行消毒，可以殺死牛奶中的微生物，而牛奶的營(yíng)養(yǎng)成分不會(huì)被破壞；紫外線照射30 min可以殺死物體表面或空氣中的

9、微生物。在照射前，適量噴灑石炭酸 或煤酚皂溶液等消毒液，可以加強(qiáng)消毒效果；對(duì)于那些培養(yǎng)基中需要、 但加熱會(huì)分解的化合物，如尿素、NaHCO不能使用高壓蒸汽滅菌法。只能將其配成溶液，使用特定的器材單獨(dú) 過濾滅菌。5平板劃線法操作要點(diǎn)(1) 在操作第一步、每次劃線之前及劃線操作結(jié)束時(shí)都要灼燒接種環(huán)。操作的第一步灼燒接種環(huán)是為了避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染培養(yǎng)物；每次劃線前灼燒接種環(huán)是為了殺死上次劃線結(jié)束后，接種環(huán)上殘留的菌種， 使下一次劃線時(shí)，接種環(huán)上的菌種直接來(lái)源于上次劃線的末端， 從而通過劃線次數(shù)的增加， 使每次劃線時(shí)菌種的數(shù)目逐漸減少，以便得到菌落。劃線結(jié)束后灼燒接種環(huán)能及時(shí)殺死接種環(huán)上

10、殘留的菌種，避免細(xì)菌污染環(huán)境或感染操作者。(2)在灼燒接種環(huán)之后， 要等其冷卻后再進(jìn)行劃線。以免接種環(huán)溫度太高，殺死菌種。(3) 在作第二次以及其后的劃線操作時(shí)，要從上一次劃線的末端開始劃線。劃線后，線條末端細(xì)菌的數(shù)目比線條起始處要少，每次從上一次劃線的末端開始，能使細(xì)菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少，最終能得到由單個(gè)細(xì)菌繁殖而來(lái)的菌落。6對(duì)分離純化效果的判斷方法(1)培養(yǎng)時(shí)，要將接種后的培養(yǎng)基和一個(gè)未接種的培養(yǎng)基一冋培養(yǎng)，未接種的培養(yǎng)基 的作用是對(duì)照，若其表面有菌落形成，說明培養(yǎng)基滅菌不徹底，需要重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(2)如果對(duì)照培養(yǎng)基上無(wú)菌落形成，可觀察接種后的培養(yǎng)基。如果培養(yǎng)基上大腸桿菌

11、菌落呈白色，為圓形，光滑有光澤，邊緣整齊，則說明接種成功；如果出現(xiàn)了其他顏色、形 狀的菌落，說明有雜菌，需要重新進(jìn)行分離純化。培養(yǎng)時(shí)間不同，菌落大小會(huì)不同，因?yàn)闀r(shí)間越長(zhǎng)，菌落中細(xì)菌繁殖越多， 菌落體積越大;題型一微生物的營(yíng)養(yǎng)【例題1】下列關(guān)于微生物的營(yíng)養(yǎng)，說法正確的是(A.同一種物質(zhì)不可能既作碳源又作氮源B.凡是碳源都能提供能量C.除水以外的無(wú)機(jī)物僅提供無(wú)機(jī)鹽D.無(wú)機(jī)氮源也可能提供能量解析：對(duì)一些微生物來(lái)說，含C H、ON的化合物既是碳源，又是氮源。CQ是光能自養(yǎng)細(xì)菌的碳源，但不能提供能量。CQ和N2是無(wú)機(jī)物，也是微生物的碳源和氮源。硝化細(xì)菌所利用的氮源是無(wú)機(jī)氮源一一氨，同時(shí)氨也為硝化細(xì)菌提供

12、用以化能合成作用的能源。答案：D反思領(lǐng)悟：含C HON的化合物既是一部分微生物的碳源，又是微生物的氮源；有 機(jī)碳源能提供能量，無(wú)機(jī)碳源不能提供能量；無(wú)機(jī)物也可提供碳源、氮源和能源。題型二無(wú)菌操作相關(guān)技術(shù)【例題2】細(xì)菌培養(yǎng)過程中分別采用了高壓蒸汽、酒精、火焰灼燒等幾種不同的處理， 這些方法依次用于殺滅下列哪些部位的雜菌？()A.接種環(huán)、手、培養(yǎng)基B.高壓鍋、手、接種環(huán)C.培養(yǎng)基、手、接種環(huán)D.接種環(huán)、手、高壓鍋解析：高壓蒸汽滅菌鍋是滅菌的一個(gè)設(shè)備，通常用于培養(yǎng)基的滅菌。 用酒精擦拭雙手是菌落數(shù)可能會(huì)增多，但已有的菌落分布位置應(yīng)相同。曲里例題DIAN XING LI Tl LONG WU5消毒的一

13、種方法?；鹧孀茻梢匝杆?gòu)氐椎販缇?，適用于微生物的接種工具，如接種環(huán)。 答案：C反思領(lǐng)悟：微生物培養(yǎng)過程中的無(wú)菌操作包括消毒和滅菌兩大類，分別又有各種不同的方法。對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的空間、操作者的衣著和手進(jìn)行清潔和消毒；將用于微生物培養(yǎng)的器皿、 接種工具和培養(yǎng)基等器具進(jìn)行滅菌。F SU1 1LIAN XI GONG對(duì)LT要從細(xì)菌中分離出真菌，可用下列哪種培 養(yǎng)基?A.加入青霉素的培養(yǎng)基B.加入食鹽的培養(yǎng)基C.加入蛋白胨的培養(yǎng)基D.無(wú)碳源培養(yǎng)基一 解析：青霉素可殺死細(xì)菌，真菌對(duì)其不敏感。答案：A2（多選）發(fā)酵工程的第一個(gè)重要工作是選擇優(yōu)良的單一純種。消滅雜菌，獲得純種 的方法包括（ ）。A.根據(jù)微生物對(duì)碳源需要的差別，使